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ＩＲサーモグラフィ／ＰＩＶを駆使した液滴内の熱的不安定性対流の物理解明

使用红外热成像/PIV 对液滴内热不稳定对流进行物理解析

基本信息

批准号：
17J05137
负责人：
喜多由拓
金额：
$ 1.22万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2017
资助国家：
日本
起止时间：
2017-04-26 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度，本特別研究員が英国エジンバラ大学にて行った，濡れ性を制御した面での液滴挙動に関する実験に対する解析を行った．高速度カメラで撮影した液滴挙動を画像解析し，超撥水パターンを施した面上を液滴がどのように移動する過程を詳細に明らかにした．また，画像から液滴がもつ表面自由エネルギーの時間的変化を計算し，液滴は自由エネルギーが小さくなる方向へ移動することを示し，さらにそのエネルギーは指数関数的減衰に従うことが分かった．また，接触角ヒステリシスによる液滴移動に対するエネルギー障壁を有限要素解析により見積り，液滴が自発的に移動するための条件を熱力学的に示した．これらの結果を論文としてまとめ，当該分野の有力紙である王立化学協会のSoft matterに発表した．また，平成30年5月に札幌で開催された日本伝熱シンポジウムで本成果を発表し，優秀プレゼンテーション賞を受賞した．さらに本特別研究員は，共同研究先のエジンバラ大学が主導するEU Horizon 2020の国際プロジェクトの年次ワークショップ（平成30年12月，中国・天津）に基調講演として招待され，本研究の成果を発表した．ワークショップに参加した，欧州・北米・中国の研究者と有意義なディスカッションを行った．産業界からは欧州のマイクロ流体デバイス関連企業も参加し，ディスカッションを通して液滴移動やマランゴニ対流を利用したミキシングなどの応用へのポテンシャルを見出すことができた．

Last year, this special researcher conducted an analysis of the effects of fluid dynamics on the control of fluid dynamics in the UK. High speed image analysis of liquid droplets The variation of the time of free growth of droplets on the surface of the image is calculated. The variation of the time of free growth of droplets on the surface of droplets on the image is calculated. The variation of the time of exponential decline of the time of exponential relationship between the time of free growth of droplets on the surface of droplets on the image and The contact angle and the condition of droplet movement are analyzed by finite element method. The results of this paper are as follows: When the division is strong, the Soft matter of Wang Li Chemical Association is presented. In May 2010, Sapporo was opened to promote the development of Japanese technology, and the excellent technology was rewarded. This special researcher will jointly study the leading role of advanced universities in EU Horizon 2020 and give a keynote speech at the International Conference on Science and Technology (Tianjin, China, December 2010), presenting the results of this research. It is meaningful for researchers in Europe, North America and China to participate in the study. The industry has been involved in the development of fluid communication systems in Europe, and the development of fluid communication systems in Europe.